CN111912549B - 一种土压力传感器固定装置及固定方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种土压力传感器固定装置及固定方法，包括设置在盾构管片最边缘的受力主筋上，且位于受力主筋的外侧，该装置包括直螺纹钢套筒，从直螺纹钢套筒底部穿入且通过螺纹配合与其连接的内套筒，以及架设在内套筒顶端的土压力传感器，在直螺纹钢套筒的侧壁上环向安装布设有不少于两个螺栓，螺栓穿过直螺纹钢套筒侧壁紧压在土压力传感器的外侧壁，安装时先确定受力主筋到管片保护层外边缘的距离，调节两套筒之间的连接长度，使直螺纹钢套筒底端与盾构管片最外层受力主筋焊接，将土压力传感器置于套筒中的内套筒上方，浇筑混凝土，土压力传感器的表面与管片保护层外边缘平齐，压力传感器最大程度的跟盾构管片周边的水土接触。

Description

一种土压力传感器固定装置及固定方法

技术领域

本发明涉及传感器固定安装技术领域，更具体地说，它涉及一种土压力传感器固定装置及固定方法。

背景技术

隧道衬砌结构如盾构管片等处于地下的建（构）筑物必定受到不同复杂程度的水土压力的作用，考虑到地下环境的复杂多样性，对于地下水土压力值的准确确定仍然比较困难，工程上往往需要对处在地下的盾构管片所受到的水土压力进行实际量测，一般是常通过将土压力传感器预埋在地下的盾构管片的钢筋混凝土结构中以测取其所受周边环境的水土压力。

但更加精确地测取钢筋混凝土结构受到的水土压力往往要求土压传感器具备更大的压力接触面，土压力传感器外表面必须要与管片保护层外边缘平齐；此外，设置有土压力传感器的钢筋笼需要在模版中进行浇筑、振捣和养护，这就要求土压力传感器不能凸出盾构管片外侧面，且土压力传感器要固定牢靠。

因此，亟需提出一种能够解决上述问题的土压力传感器及固定方法。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提出一种土压力传感器固定装置及固定方法，其能够使土压力传感器的外表面与盾构管片保护层外边缘平齐，与盾构管片外侧的水土有最大限度的接触面，此结构简单且固定牢靠、安全高效。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种土压力传感器固定装置，设置在盾构管片最边缘的受力主筋上，且位于受力主筋的外侧，该装置包括直螺纹钢套筒，套设在直螺纹钢套筒内部的内套筒，以及架设在内套筒顶端的土压力传感器，所述直螺纹钢套筒的底端边缘与受力主筋固定连接，所述内套筒的外壁上设有外螺纹，所述直螺纹钢套筒的下端口由内套筒的上端穿入其内且二者通过螺纹配合连接，内套筒的底端与直螺纹钢套筒的下端口之间的距离通过螺纹进行调节；

所述内套筒的内径小于所述压力传感器的直径，且压力传感器的直径小于所述直螺纹钢套筒的内径；

在所述直螺纹钢套筒的侧壁上环向等距安装布设有不少于两个螺栓，所述螺栓穿过直螺纹钢套筒侧壁紧压在所述土压力传感器的外侧壁上。

本发明进一步设置为：所述内套筒为钢筒，所述直螺纹钢套筒的底部边缘与受力主筋采用焊接固定。

本发明进一步设置为：在所述螺栓的底端设置有防滑垫，所述防滑垫与土压力传感器的外侧壁抵接紧压。

一种土压力传感器的固定方法，采用上述任一项技术方案所述的一种土压力传感器固定装置，包括如下步骤：

S1.根据需求选用合适规格的土压力传感器和固定装置，设所述土压力传感器的高度为H；将直螺纹钢套筒与内套筒通过螺纹连接，将土压力传感器置于直螺纹钢套筒内且位于内套筒的顶部；

S2.确定盾构管片外侧受力主筋与管片保护层外边缘之间的距离S，将该固定装置置于盾构管片外侧受力主筋上，调节所述直螺纹钢套筒与内套筒之间连接部分的长度L，使得土压力传感器的外表面与管片保护层外边缘平齐，即L+H=S；

S3.将土压力传感器取出，并将直螺纹钢套筒牢固焊接于受力主筋外侧；

S4.将土压力传感器放回直螺纹钢套筒内，调节螺栓使其紧压在土压力传感器的外侧壁，从径向约束土压力传感器的位置；

S5.完成电缆整理与线头保护之后进行混凝土浇筑，将固定的土压力传感器装置浇注于钢筋结构中，且保持土压力传感器外表面与管片保护层外边缘保持平齐，即完成了土压力传感器的安装。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

通过设置直螺纹钢套筒，并在直螺纹钢套筒的底部通过螺纹配合套设内套筒，此二者之间的连接长度可以调节，便于灵活调节土压力传感器在直螺纹钢套筒内的轴向位置。在安装之前先确定受力主筋到管片保护层外边缘之间的距离，调节直螺纹钢套筒与内套筒之间的连接长度，使直螺纹钢套筒底端与盾构管片最外层受力主筋焊接，将土压力传感器置于直螺纹钢套筒内的内套筒上方，使得土压力传感器的表面与管片保护层外边缘平齐，以便压力传感器能够最大程度的跟盾构管片周边的水土进行接触，有效提高测量精度；

通过采用螺栓使其锁紧土压力传感器的外侧壁，从径向约束土压力传感器，通过在螺栓的底端设置防滑垫，锁紧螺栓，使得防滑垫与土压力传感器的外侧壁紧压，以便于结合内套筒使得土压力传感器固定牢靠，能够防止土压力传感器在径向和轴向产生松动。

本发明能够根据传感器需要设置的位置和混凝土保护层的厚度灵活调整土压力传感器位置，确保所测水土压力值准确，并且便于复杂环境下传感器的安装；该装置具有结构简单、固定牢靠、安全高效、灵活轻便的特点，能够更好地保证土压力传感器测量结果准确可靠，装置各组成部分可以在现场进行组装，非常适用于处于复杂环境中的盾构管片、地连墙等结构中土压力传感器的安装。

附图说明

图1为本发明的整体示意图；

图2为土压力传感器在盾构管片上的固定位置示意图；

图3为土压力传感器装置的俯视图。

附图标记：1、盾构管片；2、受力主筋；3、直螺纹钢套筒；4、内套筒；5、土压力传感器；6、螺栓；7、防滑垫；8、管片保护层外边缘。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细描述。

实施例：一种土压力传感器固定装置，其能够使土压力传感器5的外表面与盾构管片1的管片保护层外边缘平齐，使盾构管片1外侧的水土有最大限度的接触面，其结构简单且固定牢靠、安全高效。

如图1、图2所示，设置在盾构管片1最边缘的受力主筋2上，且位于受力主筋2的外侧，该装置包括直螺纹钢套筒3，套设在直螺纹钢套筒3内部的内套筒4，以及架设在内套筒4顶端的土压力传感器5，直螺纹钢套筒3的底端边缘与受力主筋2固定连接，内套筒4的外壁上设有外螺纹，直螺纹钢套筒3的下端口由内套筒4的上端穿入其内且二者通过螺纹配合连接，内套筒4的底端与直螺纹钢套筒3的下端口之间的距离通过螺纹进行调节；内套筒4的内径小于压力传感器的直径，且压力传感器的直径小于直螺纹钢套筒3的内径；在直螺纹钢套筒3的侧壁上环向等距安装布设有不少于两个螺栓6，螺栓6穿过直螺纹钢套筒3侧壁紧压在土压力传感器5的外侧壁上。

为保证直螺纹钢套筒3与受力主筋2之间的稳固性，内套筒4为钢筒，直螺纹钢套筒3的底部边缘与受力主筋2采用焊接固定。

参考图3，为了防止土压力传感器5在直螺纹钢套筒3中发生径向以及轴向松动，在螺栓6的底端设置有防滑垫7，将土压力传感器5置于内套筒4的顶端，使防滑垫7与土压力传感器5的外侧壁抵接紧压。

其中固定方法包括如下步骤：

S1.根据需求选用合适规格的土压力传感器和固定装置，设土压力传感器5的高度为H；将直螺纹钢套筒3与内套筒4通过螺纹连接，将土压力传感器5置于直螺纹钢套筒3内且位于内套筒4的顶部；

S2.确定盾构管片1外侧受力主筋2与管片保护层外边缘8之间的距离S，将该固定装置置于盾构管片1外侧受力主筋2上，调节直螺纹钢套筒3与内套筒4之间连接部分的长度L，使得土压力传感器的外表面与管片保护层外边缘8平齐，即L+H=S；

S3.将土压力传感器5取出，并将直螺纹钢套筒3牢固焊接于受力主筋2外侧；

S4.将土压力传感器5放回直螺纹钢套筒3内，调节螺栓6使其紧压在土压力传感器5的外侧壁，从径向约束土压力传感器5的位置；

S5.完成电缆整理与线头保护之后进行混凝土浇筑，将固定的土压力传感器5装置浇注于钢筋结构中，且保持土压力传感器5外表面与管片保护层外边缘8保持平齐，即完成了土压力传感器5的安装。

需要说明的是，在本文中，在选用土压力传感器5时，应保证土压力传感器5的直径小于直螺纹钢套筒3的内径、内套筒4的内径小于土压力传感器5的直径，以确保土压力传感器5能够置于直螺纹钢套筒3中内套筒4的顶端；在浇筑混凝土的过程中，混凝土被浇筑在土压力传感器5与直螺纹钢套筒3缝隙中，待混凝土成型，使土压力传感器5在被螺栓6锁紧的情况下固定的更加牢靠；通过调节直螺纹钢套筒3与内套筒4之间的连接长度，能够使土压力传感器5外表面与管片保护层外边缘8平齐，土压力传感器5能够最大限度跟盾构管片1外层的水土接触，能够更加精确地测取钢筋混凝土结构受到的水土压力。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种土压力传感器固定装置，设置在盾构管片（1）最边缘的受力主筋（2）上，且位于受力主筋（2）的外侧，其特征在于，该装置包括直螺纹钢套筒（3），套设在直螺纹钢套筒（3）内部的内套筒（4），以及架设在内套筒（4）顶端的土压力传感器（5），所述直螺纹钢套筒（3）的底端边缘与受力主筋（2）固定连接，所述内套筒（4）的外壁上设有外螺纹，所述直螺纹钢套筒（3）的下端口由内套筒（4）的上端穿入其内且二者通过螺纹配合连接，内套筒（4）的底端与直螺纹钢套筒（3）的下端口之间的距离通过螺纹进行调节；

所述内套筒（4）的内径小于所述压力传感器的直径，且压力传感器的直径小于所述直螺纹钢套筒（3）的内径；

在所述直螺纹钢套筒（3）的侧壁上环向等距安装布设有不少于两个螺栓（6），所述螺栓（6）穿过直螺纹钢套筒（3）侧壁紧压在所述土压力传感器（5）的外侧壁上；

所述内套筒（4）为钢筒，所述直螺纹钢套筒（3）的底部边缘与受力主筋（2）采用焊接固定；

在所述螺栓（6）的底端设置有防滑垫（7），所述防滑垫（7）与土压力传感器（5）的外侧壁抵接紧压。

2.一种土压力传感器的固定方法，其特征在于，采用如权利要求1所述的土压力传感器固定装置，包括以下步骤：

S1.根据需求选用合适规格的土压力传感器和固定装置，设所述土压力传感器（5）的高度为H；将直螺纹钢套筒（3）与内套筒（4）通过螺纹连接，将土压力传感器（5）置于直螺纹钢套筒（3）内且位于内套筒（4）的顶部；

S2.确定盾构管片（1）外侧受力主筋（2）与管片保护层外边缘（8）之间的距离S，将该固定装置置于盾构管片（1）外侧受力主筋（2）上，调节所述直螺纹钢套筒（3）与内套筒（4）之间连接部分的长度L，使得土压力传感器的外表面与管片保护层外边缘（8）平齐，即L+H=S；

S3.将土压力传感器（5）取出，并将直螺纹钢套筒（3）牢固焊接于受力主筋（2）外侧；

S4.将土压力传感器（5）放回直螺纹钢套筒（3）内，调节螺栓（6）使其紧压在土压力传感器（5）的外侧壁，从径向约束土压力传感器（5）的位置；

S5.完成电缆整理与线头保护之后进行混凝土浇筑，将固定的土压力传感器（5）装置浇注于钢筋结构中，且保持土压力传感器（5）外表面与管片保护层外边缘（8）保持平齐，即完成了土压力传感器（5）的安装。

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